OpenStack

上篇介紹了 Open vSwitch with Provider Networks 的架構及封包流向，今天這篇會來介紹 Open vSwitch with self-serivce networks。 Open vSwitch: Self-service Networks 架構 上圖為 Open vSwitch – Self-service networks 架構下的整個架構總覽，可以看到那些元件是跑在 controller node 上，哪些是在 compute node 上，哪些是在 network node 上。 這張圖畫出了在單一 untagged (flat) provider network 和單一 self-service networks 下其中所使用的的元件是怎麼串接的。在這個範例中 Instance 跟 DHCP agent 是在同一台的，但是在實際狀況下 DHCP agent 有可能是在其他 compute node 上。 Traffic Flow […]

上篇介紹了 Neutron 的架構，再接下來幾天會介紹 Neutron 使用 Linux Bridge 跟 OVS plug-in 時的架構以及流量是怎麼流的。首先第一篇筆者會先來介紹 Linux Bridge with Provider Network。 Linux bridge: Provider networks Provider network 架構示例使用 VLAN (802.1q) tagging 在實例 (instance) 和實體網路基礎設施之間提供 L2 連接。 它支援一個 non-tagged（扁平）網路和多達 4095 個 tagging (VLAN) 網路。 VLAN 網路的實際數量取決於物理網絡基礎設施。 架構 上圖為 Linux Bridge – Provider Networts 架構下的整個架構總覽，可以看到那些元件是跑在 controller node 上，哪些是在 compute node 上。 這張圖畫出了在單一 […]

上一篇介紹了 Neutron 的網路的概念，接下來將會接續介紹 Neutron 的一些名詞。 Neutron 概念 (名詞) Subnets (子網) Subnets 是一組 IP 地址和其相關的設定狀態，其功能是為 provider/project networks 提供 IPAM（IP 地址管理）的功能。 子網用於在網絡上創建連接埠時分配 IP 地址。 Subnet pools 使用者通常可以使用任何有效的 IP 地址創建子網，而沒有其他限制。 但是，在某些情況下，管理員或 project 會希望預先定義一個地址池 (IP address pool)，使在創毽子網的時候自動分配一段地址。在一些狀況下管理員可能想避免 IP 地址重複，就可以使用 subnet pools 防止來自同一池的兩個子網的地址重複。 Port (連接埠) 連接埠是將單個設備（例如虛擬伺服器的 NIC）連接到虛擬網路的連接點。 該連接埠還描述了相關的網路設定，例如要在該連接埠上使用的 MAC 和 IP 地址。 路由器 (Router) 路由器提供虛擬的 L3 功能，例如self-service 跟 provider 網路之間或是 […]

上一篇介紹了 Neutron 的架構，接下來兩篇將會接續介紹 Neutron 的一些概念和名詞。 Neutron 概念 Neutron 提供使用者創建網路跟其子網域，並可將其他 OpenStack 服務（如 Compute）將虛擬設備連接到這些網路上的端口，通常最常見的就是連接 Instance 到網路。Neutron 支援每個 project 擁有多個私有網絡，並允許 project 選擇自己的 IP addressing 方案，並且不同網路中的 IP 地址與其他 project 使用的 IP 地址重疊。 有兩種類型的網絡，provider network 和 self-service network，這些網路是可以在 project 之間共享的。 Provider Networks Provider networks 為實例 (Instance) 提供 L2 網路連結，並支援 DHCP 和元數據 (metadata) 服務。 這些網路是連接到資料中心現有的 L2 網路，通常使用 VLAN (802.1q) tagging 來識別和隔離它們。 […]

昨天為讀者介紹目前 OpenStack 中算是最核心的元件，Keystone，今天來介紹 OpenStack 筆者認為最複雜的原件，Neutron，也是 OpenStack 提供網路服務的元件。 Neutron 架構 OpenStack Networking (neutron) 允許您創建網路介面 (network interface) 並接上其他 OpenStack 元件管理的服務 (如 Nova VM)，使其能夠連接到網絡。可以透過不同的後端 plugin 去因應不同的網絡設備和軟體，為 OpenStack 架構和部署提供靈活性。 它包括以下組件： Neutron-server 接受 API 請求並將其路由到適當的 OpenStack Networking 插件以進行操作。 OpenStack Networking 後端 plug-ins 和 agents 插入和拔除端口，創建網絡或子網路，並提供 IP 位置。這些 plug-ins 和 agents 根據不同的雲中使用的供應商和技術而異。常見的 plug-ins 為 OVS, Linux Bridge 和 OVN，後續會介紹其架構。 常見的 agents […]

上一篇介紹了歷史最悠久的 OpenStack 元件 Nova，這篇要來介紹目前 OpenStack 中算是最核心的元件，Keystone Keystone 是什麼？ 官方文件中是這樣敘述的： Keystone 是一個 OpenStack 服務，通過實現 OpenStack 的 Identity API 來提供 API 客戶端認證、服務發現 (service discovery) 和分散式多租戶授權 (distributed multi-tenant authorization)。 簡單來講，你可以把它當成 OpenStack 中的認證服務，並且記錄了所有 OpenStack API 的所在位置 (endpoint)。 Keystone 架構 Keystone 是由多個不同的內部服務 (internal service) 組成，而這些服務通常是組合在一起使用。例如：一個認證的請求首先會透過 Identity 服務驗證使用者提供的 credentials，成功後透過 Token 服務生成一個 token 給使用者。 Keystone 包含了以下服務： Identity Resource Assignment Token Catalog 我們將一一介紹這些服務的功能。 […]

前一篇文章以比較非技術角度介紹了 OpenStack 這個專案。今天開始要以比較技術的角度來介紹 OpenStack。首先本篇會先來大致介紹 OpenStack 所組成的元件，後續幾篇將會是各個元件的深入介紹。

我們在前幾一篇文章敘述本次鐵人賽所會架出的雲端架構了，今天開始的文章將會介紹使用的 IaaS Layer: OpenStack，本次文章將會從 overview 開始，之後的文章將會針對一個個 OpenStack 元件做細部介紹。 Reference 本系列文章會大量利用到 OpenStack 自己本身的 Document 作為 reference 跟圖片來源。 想更了解 OpenStack 概念的可以去官方文件直接閱讀 OpenStack 是什麼? 要討論 OpenStack 是什麼我們可以從三個面向： 軟體 (Software) 社群 (Community) 群組 (Group) 軟體 OpenStack 基本上是一個能夠提供私有雲跟公有雲服務的軟體套件，其中包含了多種不同的應用狀況如一般企業、電信商、高效能運算等。 從軟體的角度看，OpenStack 是由多個微服務 (micro service) 組成，而使用者可以根據其應用情境去組合這些服務以達到自己的需求。這些服務基本上是透過 REST API 提供，另外也有提供不同程式語言的程式開發套件 (Software Development Kit) 來取用服務。 這些軟體可以透過官方提供的 tarball 進行安裝，另外在各大 Linux 發行版的套件管理工具中也都有包好的套件。 OpenStack 軟體地圖： 社群 在軟體之外，OpenStack 其實也是個龐大的社群，而這個社群的目標是： […]

上一篇文章我們介紹了 Nova 的功能與其使用方法，本篇文章將會繼續介紹 Nova 的架構 OpenStack Nova 系統架構 Nova 包含多個伺服器進程 (process)，每個進程執行不同的功能。 面向用戶的界面是 REST API，而內部 Nova 的不同元件透過 RPC 來進行溝通運作。 API 服務器處理 REST 請求，這通常涉及資料庫讀/寫、或是 RPC 消息發送到其他 Nova 服務，並生對應的 REST 回應 (response)。 RPC message 傳遞是通過 oslo.messaging 完成的，它是一個 OpenStack 元件共用的 RPC message 抽象層，讓 OpenStack 元件可以不用在意底下 RPC 的實作。 大多數主要的 nova 元件都可以在多台伺服器上運行，並且有一個 manager 來監聽 RPC message，達到高可用性和附載平衡的目的。一個主要的例外是 nova-compute，它只在每一個其管理的 hypervisor 上運行單一個進程（使用 VMware 或 […]

昨天的文章給予了讀者 OpenStack 的架構一個大致的介紹，今天要來開始深入介紹各個元件。我們首先將由 OpenStack 提供的最核心功能：運算功能 (Compute Service)，也就是開虛擬機器 (Virtual Machine) 功能的元件開始，也就是 Nova。 什麼是 Nova？ Nova 是 OpenStack 其中一個專案，它負責提供一個方式來生成 (provision) 運算機器，目前主要同時支援虛擬機器和實體主機 (透過 Ironic)。Nova 作為一組 daemon 運行在現有 Linux 服務器之上，以提供該服務。在稍後的章節會介紹 Nova 各個 daemon 所負責的工作。 目前 Nova 的基本功能需要搭配以下的 OpenStack 服務才能使用： Keystone Glance Neutron Placement 在上一篇中沒有介紹的 Placement，這裡快速的簡介一下。 Placement 是從 Nova 中拆分出來的服務，主要功能是追蹤不同類別的可用資源和其使用量，例如：CPU, RAM 等等。 對使用者來說 你可以透過 Nova 所提供的工具或 API 來建立和管理運算資源 使用 Nova […]